작업에 사용하던 크레인을 더 이상 사용할 수 없게 된다면 어떻게 해야 할까? 호주의 천장 기중기 공급업체는 패러미터가 특수하며, 고객의 다양한 요구를 만족시켜야 한다. 이 응용사례의 큰 목표는 두 대의 기존 제품으로 새로운 브리지 크레인을 동기화하는 것이었다. 노드 드라이브시스템즈가 최종 사용자의 예산 요건을 고려하여 드라이브를 구성했다.

자료 | 노드 드라이브시스템즈(www4.nord.com)

모듈러 크레인은 호주의 천장 기중기 업체로, 최고 탑재량이 100t에 이르는 모듈식 패키지를 공급하고 있다. 크레인은 특정 공장의 레이아웃 및 응용사례에 부합하도록 각기 다른 조정이 이뤄진다. 모듈식 패키지의 제공이 중요한 이유다.

단종된 크레인 모델의 사양 평가
한 대형 트럭 트레일러 제조업체가 흔치 않은 문제를 가지고 모듈러 크레인을 찾았다. 
이 회사는 22m 폭의 천장 기중기 2대를 자사 공장에서 이용해 왔다. 12.5t 등급의 전통적인 싱글 거더(Single-Girder) 브리지 설계로 된 두 대의 크레인은 공장 전체를 가로질러 빔을 지원하는 동일한 설정으로 설치되었다. 

두 대의 크레인은 2단 변속 및 램프 업·램프 다운 시간에 대한 동기화를 실현하며, 동일한 사양으로 이루어져 있다. 무선 휴대형 원격 제어 펜던트를 통해 두 쌍의 크레인을 동시에 움직일 수 있다.

이 업체는 최근 생산 공정을 변경했다. 기존과 동일한 설정으로 빔을 지원하고, 두 크레인 간의 부하를 공유함으로써 길고 육중한 트레일러를 언제든지 움직일 수 있게 만들기 위해, 업체는 3번째 크레인을 필요로 했다. 

하지만 이 응용사례에 사용된 크레인은 더 이상 생산되지 않았다. 여러 해 동안 안정적인 서비스를 제공해왔던 기존의 크레인은 수명을 다해가고 있었으며, 경제적으로든 환경적으로든 지속 가능한 대체물이 존재하지 않는 상황이었다. 모듈러 크레인은 기존에 활용하던 크레인과 성능 및 동기화 특성이 일치하는, 실용적이면서도 경제적인 대체 솔루션을 찾아야 했다. 

맞춤형 드라이브 환경설정

모듈러 크레인은 새로운 천장 기중에 있는 2개의 브리지 드라이브를 구동시키기 위해 노드 드라이브시스템즈의 전문기술을 필요로 했다.

모듈러 크레인의 관리부 팀장인 애니 맥디어미드는 “새로운 크레인이 기존의 크레인과 동기 형식으로 정확하게 이동해야 하는 문제에 직면해 있었다”며, “노드 드라이브시스템즈는 예산요건에 부합하는 솔루션을 제공했으며, 기존 인버터를 활용해 사용하지 않는 크레인과 가속·감속·제동·이송 속도 동기화 등을 구현했다”고 밝혔다.

노드는 헬리컬 기어 장치와 10Nm 전기 브레이크를 갖춘 표준 4극 전기 모터 그리고 외부 브레이크 레지스터를 갖춘 모터 일체형 주파수 인버터로 구성된 통합 솔루션을 제안했다. 

2개의 브리지 드라이브는 간단한 패러미터 설정방법을 통해 기존 크레인과 동기화 및 매칭될 수 있도록 설정되었다. 이 브리지 드라이브는 크레인 거더에 플랜지 장착 방식으로 탑재되었다. 

브리지 드라이브를 탑재한 크레인은 동일한 원격 제어 펜던트로 원활하게 작업할 수 있었으며, 사용에 부가적인 설정도 필요하지 않았다. 노드사의 헬리컬 기어 세트 및 분산형 주파수 인버터 소프트웨어를 통해 새로운 크레인을 로터리 인코더 없이 기존 크레인과 동기화할 수 있었다. 

견고하고 튼튼한 기어박스
노드사는 10Nm~26,000Nm인 넓은 범위의 토크와 1.35:1~14,340.31:1의 비율을 제공하는 UNICASE 헬리컬 인라인 기어박스 시리즈를 이용해 장치를 구성했다. 

노드사의 이 기어박스는 통합 플랜지 및 베어링 세트를 포함해 일체형으로 만들어진 UNICASE 하우징 설계로 오랫동안 고장 없이 동작하며, 매우 견고한 솔루션으로 극심한 부하도 견딜 수 있다. 

노드사는 일체형 주철 하우징으로 242,000Nm의 출력 토크를 갖춘 대규모 산업용 기어 장치를 생산하는 세계 유일의 제조업체이다. 

새로운 환경에 적응하는 전자기술
동기화 문제를 해결하기 위해 노드사는 차폐된 케이블을 사용하지 않고 간편하게 설치할 수 있는 모터 일체형 주파수 인버터를 추천했다. 

노드사는 사용자들이 특정 작업에서 요구하는 정확한 기능을 갖춘 최적의 컴팩트한 솔루션을 선택할 수 있도록 다양한 성능·기능 옵션을 갖춘 포괄적인 드라이브 전기기술 프로그램을 갖추고 있다. 예산 및 자원이용에 맞게 공정을 최적화할 수 있는 비결이다. 

모듈러 크레인이 선택한 SK 205E 인버터는 램프-업 등의 드라이브 기능을 실현한다. 또한 높은 토크에서 천천히 모터를 시동할 수 있어 극심한 부하로부터 기계장치를 보호할 수 있다. 이는 대형 천정 기중기가 정지 후 시동될 때 효과적이다. 

외부 브레이크 레지스터는 크레인이 감속할 때의 회생 전류를 충분히 수용할 수 있다. 내부 제어 전압을 제공하는 24VDC 전원공급장치를 갖추고 있기 때문에 별도의 제어 케이블 없이 전원코드만 연결하면 된다. 

글로벌 조직을 통한 지원
전 세계적으로 높은 수준의 지원을 실현하기 위해 노드 드라이브시스템즈 그룹은 대규모 자회사 및 서비스 센터 네트워크를 구축하고 있다. 노드는 1990년대 중반부터 호주대륙에서 활동해 왔다. 

노드사의 호주 자회사인 노드 드라이브시스템즈는 멜버른 교외에 있는 데리뮤트에 조립설비를 구축하고 지난 2010년 사업을 시작했다. 

노드 드라이브시스템즈의 공장은 독일 모기업의 표준과 일치하는 생산 및 품질 보장 공정을 기반으로 최신 기어드 모터 생산능력을 갖추고 있다.

한편 노드사는 시드니 및 브리즈번 등 2개의 항구 도시에 추가로 판매지사를 유지하고 있으며, 지역 세일즈 매니저를 통해 호주 및 뉴질랜드의 모든 행정구역을 관할하고 있다.